KR101551132B1 - Turbine blade, and gas turbine including same - Google Patents
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Abstract
본 발명에 관한 터빈 동익(10)은 로터 본체(2)로부터 상기 로터 본체(2)의 직경 방향 외측으로 연장되도록 상기 로터 본체(2)에 설치되는 날개 본체(11)와, 상기 날개 본체(11)의 상기 직경 방향 외측에 고정된 팁 슈라우드(20)를 구비하는 터빈 동익(10)에 있어서, 상기 날개 본체(11) 내에, 상기 로터 본체(2)의 직경 방향으로 연장되어, 냉각 매체가 유통하는 냉각로(14)가 형성되고, 상기 팁 슈라우드(20)는 상기 직경 방향 외측으로 개방되고, 또한 상기 냉각로(14)에 연통하는 오목부(60)가 외주 단부면에 형성된 슈라우드 본체(30)와, 상기 오목부(60)의 측면에 형성된 설치 홈(61a)에 각각 삽입됨으로써, 서로 협동하여 상기 오목부(60)의 개구를 폐색하는 복수의 플러그편(71, 72)을 갖는 플러그(70)를 구비한다.A turbine rotor 10 according to the present invention includes a blade main body 11 provided on the rotor main body 2 so as to extend from the rotor main body 2 to the outer side in the radial direction of the rotor main body 2, And a tip shroud (20) fixed to the outside of the rotor body (2) in the radial direction of the rotor body (2), characterized in that the blade body (11) The tip shroud 20 is opened radially outward and a concave portion 60 communicating with the cooling path 14 is formed in the outer circumferential end surface of the shroud body 30 And plugs 71 and 72 which are inserted into installation recesses 61a formed in the side surfaces of the recesses 60 so as to cooperate with each other to close the openings of the recesses 60 70).
Description
본 발명은 터빈 동익 및 이것을 구비한 가스 터빈에 관한 것이다.The present invention relates to a turbine rotor and a gas turbine having the turbine rotor.
본원은 2011년 10월 27일에 일본에 출원된 일본 특허 출원 2011-236148호에 대해 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.The present application claims priority to Japanese Patent Application No. 2011-236148 filed on October 27, 2011, the contents of which are incorporated herein by reference.
최근, 가스 터빈의 고온, 고효율화가 진행되고, 이에 수반하여 터빈 동익의 날개 높이도 증대화(장대익화) 경향이 있다. 특히, 후방단 동익에서는 배출되는 연소 가스의 열에너지를 억제할 필요가 있고, 날개 높이의 증대화가 현저하게 되어 있다. 이와 같은 동익에서는 날개 높이의 증대화에 수반하여 진동수가 저하됨으로써, 플러터 등의 불안정한 진동 모드가 발생할 가능성이 높아진다.In recent years, the high temperature and high efficiency of the gas turbine have progressed, and accordingly, the blade height of the turbine rotor has also tended to increase. Particularly, in the rear stage rotor, it is necessary to suppress the thermal energy of the combustion gas to be discharged, and the blade height is remarkably increased. In such a rotor, the vibration frequency decreases with increase in the blade height, so that the possibility of occurrence of an unstable vibration mode such as a flutter becomes high.
따라서, 각 터빈 동익을 구성하는 날개 본체의 선단에 팁 슈라우드가 배치되어, 구조 감쇠를 증가시킴으로써 불안정한 진동 모드의 발생을 억제하고 있다. 이 팁 슈라우드도 가스 터빈의 고온화에 수반하여 냉각할 필요가 있으므로, 상기 팁 슈라우드 내에는 냉각 구조가 형성되어 있다.Therefore, the tip shroud is disposed at the tip of the blade body constituting each turbine rotor blade, thereby increasing the structural damping, thereby suppressing the occurrence of the unstable vibration mode. Since the tip shroud also needs to be cooled along with the high temperature of the gas turbine, a cooling structure is formed in the tip shroud.
이와 같은 냉각 구조로서는, 예를 들어 특허문헌 1에 개시한 바와 같이, 날개 본체를 냉각한 냉각 공기를 팁 슈라우드의 냉각에도 사용할 수 있도록, 날개 본체 내의 냉각로와 연통하는 캐비티를 팁 슈라우드 내에 형성한 것이 알려져 있다. 이 캐비티는 팁 슈라우드에 냉각로와 연통하는 오목부를 형성하여, 당해 오목부의 개구를 플러그로 폐색함으로써 형성된다. 이에 의해, 냉각 공기를 캐비티에 도입하여, 상기 캐비티를 통해 냉각 매체를 팁 슈라우드의 외주에 공급함으로써 상기 팁 슈라우드의 냉각을 도모하고 있다.As such a cooling structure, for example, as disclosed in
또한, 특허문헌 2에는 로터의 회전에 의한 원심력으로 상기 플러그가 제거되어 버리는 것을 방지하기 위해, 오목부의 한 쌍의 측면에 각각 설치 홈을 형성하여, 상기 설치 홈에 플러그를 삽입함으로써 오목부의 개구를 폐색하여 캐비티를 구성하는 기술이 기재되어 있다. 보다 구체적으로는, 이 특허문헌 2의 설치 홈은 로터의 축방향에 대향하도록 형성되어 있고, 상기 설치 홈에 1매의 플러그가 주위 방향으로부터 삽입됨으로써 개구가 폐색되도록 되어 있다.In order to prevent the plug from being removed by the centrifugal force due to the rotation of the rotor, an installation groove is formed in each of a pair of side surfaces of the recess, and a plug is inserted into the installation recess, Thereby forming a cavity. More specifically, the installation groove of
그러나, 상기 특허문헌 2의 기술에서는, 플러그에 있어서의 설치 홈에 삽입되어 있지 않은 부분이 원심력에 의해 로터의 직경 방향 외측으로 팽창되어 버린다고 하는 문제가 있다. 즉, 한 쌍의 설치 홈이 로터의 축방향에 대향하여 이들 설치 홈끼리의 간격이 어느 정도 이격되어 있으므로, 플러그에 작용하는 원심력이나 캐비티 내외의 압력차에 의해 플러그의 중앙부가 직경 방향 외측으로 크리프 변형되기 쉬워져 버린다. 따라서, 이 크리프 변형에 기인하는 플러그 자체의 팽창에 의해, 장기간에 걸쳐서 사용한 경우에는 플러그의 내구성이 저감될 우려가 있다.However, in the technique of
본 발명은 이와 같은 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 플러그의 내구성을 향상시키는 것이 가능한 터빈 동익 및 이를 구비한 가스 터빈을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a turbine rotor capable of improving the durability of a plug and a gas turbine having the turbine rotor.
(1) 본 발명에 관한 터빈 동익은 로터 본체로부터 상기 로터 본체의 직경 방향 외측으로 연장되도록 상기 로터 본체에 설치되는 날개 본체와, 상기 날개 본체의 상기 직경 방향 외측에 고정된 팁 슈라우드를 구비하는 터빈 동익에 있어서, 상기 날개 본체 내에, 상기 로터 본체의 직경 방향으로 연장되어, 냉각 매체가 유통하는 냉각로가 형성되고, 상기 팁 슈라우드는 상기 직경 방향 외측으로 개방되고, 또한 상기 냉각로에 연통하는 오목부가 외주 단부면에 형성된 슈라우드 본체와, 상기 오목부의 측면에 형성된 설치 홈에 각각 삽입됨으로써, 서로 협동하여 상기 오목부의 개구를 폐색하는 복수의 플러그편을 갖는 플러그를 구비한다.(1) A turbine rotor according to the present invention includes a turbine rotor having a blade main body provided on the rotor main body so as to extend radially outward from the rotor main body, and a tip shroud fixed on the radially outer side of the blade main body. A rotor according to
이와 같은 특징의 터빈 동익에 따르면, 플러그를 복수의 플러그편으로 형성하여, 각 플러그편의 각각을 설치 홈에 삽입하였으므로, 플러그를 1매물로서 구성한 경우에 비해 팽창을 저감시킬 수 있다.According to the turbine rotor having such features, since the plug is formed of a plurality of plug pieces and each of the plug pieces is inserted into the mounting groove, the expansion can be reduced as compared with the case where the plugs are formed as a single product.
(2) 상기 오목부는 상기 외주 단부면을 따르는 방향을 길이 방향으로 하여 연장되고, 상기 설치 홈은 상기 길이 방향을 따르는 한 쌍의 상기 측면에 형성되고, 복수의 상기 플러그편은 서로 접촉하도록 상기 길이 방향으로 배열하여 상기 오목부의 개구를 폐색하는 것이 바람직하다.(2) The concave portion extends in the longitudinal direction in the direction along the outer peripheral end face, the mounting recess is formed in a pair of the side surfaces along the longitudinal direction, and the plurality of plug pieces To close the opening of the concave portion.
이 경우에는, 오목부의 길이 방향을 따르는 한 쌍의 측면에 설치 홈이 형성되어 있으므로, 한 쌍의 측면의 대향 방향은 오목부의 폭 방향이 된다. 따라서, 오목부의 폭 방향을 따르는 측면에 설치 홈을 형성한 경우에 비해, 한 쌍의 설치 홈의 간격이 좁게 설정된다. 이에 의해, 설치 홈에 삽입되는 플러그편에 있어서의 상기 설치 홈의 대향 방향의 간격도 좁게 설정할 수 있으므로, 원심력에 의한 플러그편의 변형을 저감시킬 수 있어, 상기 플러그편의 팽창을 보다 한층 저감시키는 것이 가능해진다.In this case, since the mounting grooves are formed on the pair of side surfaces along the longitudinal direction of the concave portion, the opposite directions of the pair of side surfaces are the width direction of the concave portion. Therefore, the gap between the pair of mounting grooves is set to be narrower than that in the case where the mounting grooves are formed on the side surfaces along the width direction of the concave portion. As a result, it is possible to set a narrow space in the opposite direction of the installation groove in the plug piece inserted into the installation groove, so that deformation of the plug member due to the centrifugal force can be reduced and the expansion of the plug member can be further reduced It becomes.
(3) 상기 냉각로는 상기 날개 본체의 내부에 복수 형성되고, 복수의 상기 냉각로의 직경 방향 외측의 단부는 상기 로터 본체의 주위 방향 및 축선 방향으로 각각 경사지는 방향으로 배열되고, 상기 오목부는 복수의 상기 냉각로의 직경 방향 외측의 단부의 배열 방향을 상기 길이 방향으로 하여 연장되어 있는 것이 바람직하다.(3) The cooling passages are formed in the inside of the vane body, and the radially outer ends of the plurality of cooling passages are arranged in a direction inclining in the circumferential direction and the axial direction of the rotor body, It is preferable that the radially outward end portions of the plurality of cooling paths extend in the longitudinal direction.
이 경우에는 오목부의 길이 방향이 주위 방향 및 축선 방향으로 경사지는 방향으로 연장되는 것이므로, 예를 들어 팁 슈라우드의 외주 단부면에, 플러그편을 삽입할 때의 장해물이 있는 경우라도, 상기 플러그편을 용이하게 설치 홈에 삽입할 수 있다. 또한, 로터의 회전 가속도에 의해 플러그편이 제거되어 버리는 것을 방지할 수 있다.In this case, since the longitudinal direction of the concave portion extends in the circumferential direction and in the direction inclining in the axial direction, even if there is an obstacle when inserting the plug piece on the outer peripheral end face of the tip shroud, It can be easily inserted into the installation groove. Further, it is possible to prevent the plug piece from being removed by the rotation acceleration of the rotor.
(4) 상기 슈라우드 본체는 상기 오목부의 길이 방향의 적어도 일단부측에, 상기 플러그편을 상기 설치 홈에 삽입하기 위한 플러그 삽입구를 갖는 것이 바람직하다.(4) Preferably, the shroud body has a plug insertion port for inserting the plug piece into the mounting groove at least at one end side in the longitudinal direction of the recess.
이 경우에는, 용이하고 또한 확실하게 설치 홈에 플러그편을 삽입할 수 있다.In this case, the plug piece can be easily and surely inserted into the installation groove.
(5) 상기 슈라우드 본체는 상기 외주 단부면으로부터 돌출되고, 또한 상기 로터 본체의 주위 방향으로 연장되는 동시에 상기 로터 본체의 축선 방향으로 간격을 두고 배치된, 복수의 팁 핀을 갖고, 상기 오목부는 상기 복수의 팁 핀 사이에 형성되어 있는 것이 바람직하다.(5) The shroud main body has a plurality of tip pins protruding from the outer peripheral end surface, extending in the peripheral direction of the rotor main body, and spaced apart in the axial direction of the rotor main body, And is preferably formed between a plurality of tip pins.
이 경우에는, 복수의 팁 핀이 슈라우드 본체의 외주 단부면에 형성되어 있을 때라도, 플러그가 복수의 플러그편을 포함함으로써, 팁 핀이 장해가 되기 어려워, 이들 플러그편을 용이하게 설치 홈에 삽입할 수 있다.In this case, even when a plurality of tip pins are formed on the outer circumferential end surface of the shroud body, the tip pin is hardly damaged by the plug including a plurality of plug pieces, and these plug pieces are easily inserted into the installation groove .
또한, 상술한 바와 같이 오목부가 주위 방향 및 축선 방향으로 경사져 형성된 경우에는, 팁 핀이 존재하는 경우라도 보다 용이하게 플러그편을 설치 홈에 삽입할 수 있다.Further, when the concave portion is inclined in the peripheral direction and the axial direction as described above, the plug piece can be inserted into the installation groove more easily even in the presence of the tip pin.
(6) 본 발명에 관한 가스 터빈은 상기 어느 하나의 터빈 동익이 설치된 상기 로터 본체와, 상기 로터 본체를 회전 가능하게 덮는 케이싱을 구비하는 것을 특징으로 한다.(6) The gas turbine according to the present invention is characterized by comprising the rotor main body provided with any one of the turbine rotor and a casing rotatably covering the rotor main body.
이와 같은 특징의 가스 터빈에서는 상술한 터빈 동익을 구비하고 있으므로, 플러그의 팽창을 저감시킬 수 있다.In the gas turbine having such a feature, since the above-described turbine rotor is provided, expansion of the plug can be reduced.
본 발명에 관한 터빈 동익 및 가스 터빈에 따르면, 플러그를 각 플러그편으로 분할한 것에 의해 원심력에 기인하는 팽창을 저감시킬 수 있어, 플러그의 내구성을 향상시키는 것이 가능해진다.According to the turbine rotor and the gas turbine according to the present invention, the expansion due to the centrifugal force can be reduced by dividing the plug into the respective plug pieces, and the durability of the plug can be improved.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 가스 터빈의 전체도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 관한 가스 터빈의 터빈 동익을 로터의 주위 방향으로부터 본 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태에 관한 가스 터빈의 터빈 동익을 로터의 직경 방향 외측으로부터 본 도면이다.
도 4는 슈라우드 본체를 로터의 직경 방향 외측으로부터 본 도면이다.
도 5는 도 3에 있어서의 A-A 단면도이다.
도 6a는 설치 홈에 플러그편을 삽입하는 수순을 설명하는 도면으로, 제1 플러그편을 삽입하기 직전의 도면이다.
도 6b는 도 6a에 도시하는 상태 이후, 설치 홈에 제2 플러그편을 삽입하기 직전의 도면이다.
도 7은 제1 변형예에 관한 터빈 동익을 로터의 직경 방향 외측으로부터 본 도면이다.
도 8은 제2 변형예에 관한 터빈 동익을 로터의 직경 방향 외측으로부터 본 도면이다.
도 9는 제3 변형예에 관한 터빈 동익을 로터의 직경 방향 외측으로부터 본 도면이다.1 is an overall view of a gas turbine according to an embodiment of the present invention.
2 is a view of the turbine rotor of the gas turbine according to the embodiment of the present invention viewed from the peripheral direction of the rotor.
3 is a view of the turbine rotor of the gas turbine according to the embodiment of the present invention viewed from the radially outer side of the rotor.
4 is a view of the shroud body viewed from the radially outer side of the rotor.
5 is a cross-sectional view taken along the line AA in Fig.
FIG. 6A is a view for explaining a procedure for inserting a plug piece into an installation groove, and is a view immediately before inserting the first plug piece. FIG.
Fig. 6B is a view immediately before the second plug piece is inserted into the mounting groove after the state shown in Fig. 6A. Fig.
7 is a view of the turbine rotor according to the first modification viewed from the radially outer side of the rotor.
Fig. 8 is a view of the turbine rotor according to the second modification from the radially outer side of the rotor. Fig.
Fig. 9 is a view of the turbine rotor according to the third modified example seen from the radially outer side of the rotor. Fig.
이하, 본 발명에 관한 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 1에 도시한 바와 같이, 가스 터빈(1)은 압축 공기를 생성하는 압축기(3)와, 압축기(3)로부터 공급되는 압축 공기에 연료를 공급하여 연소 가스 G를 생성하는 연소기(4)와, 연소기(4)로부터 공급되는 연소 가스 G에 의해 회전 구동되는 터빈(5)을 구비하고 있다.1, the
압축기(3)는 로터 본체(2)를 회전 가능하게 덮는 압축기 케이싱(3a)과, 로터 본체(2)에 고정되어 환상으로 배열된 복수의 압축기 동익(3b)과, 압축기 케이싱(3a)에 지지되어 환상으로 배열된 복수의 압축기 정익(3c)을 구비하고 있다. 압축기 동익(3b) 및 압축기 정익(3c)은 로터의 축선 O방향으로 복수단 교대로 배치되어 있다.The
또한, 터빈(5)은 로터 본체(2)를 회전 가능하게 덮어, 내부를 연소 가스 유로 F로 하는 터빈 케이싱(5a)과, 로터 본체(2)에 고정되어 환상으로 배열된 복수의 터빈 동익(10)과, 터빈 케이싱(5a)에 지지되어 환상으로 배열된 복수의 터빈 정익(5b)을 구비하고 있다. 터빈 동익(10) 및 터빈 정익(5b)은 로터 본체(2)의 축선 O방향으로 복수단 교대로 배치되어 있다.The
또한, 이하에서는, 로터 본체(2)의 직경 방향을 단순히 「직경 방향」이라고 칭하는 동시에 로터 본체(2)의 주위 방향을 단순히 「주위 방향」이라고 칭하고, 또한 상기 로터 본체(2)의 축선 O방향을 단순히 「축선 O방향」이라고 칭한다.The radial direction of the rotor
다음에, 터빈 동익(10)의 상세에 대해 도면을 참조하여 설명한다.Next, details of the
도 2에 도시한 바와 같이, 터빈 동익(10)은 도 1에 있어서의 연소 가스 유로 F 내에 배치되는 날개 본체(11)와, 날개 본체(11)의 직경 방향 외측에 고정된 팁 슈라우드(20)를 구비하고 있다. 또한, 도시는 생략하지만, 날개 본체(11)의 직경 방향 내측에는 상기 날개 본체(11)로부터 돌출되도록 설치된 플랫폼과, 플랫폼으로부터 더욱 직경 방향 내측으로 돌출되는 날개 뿌리가 설치되어 있다. 이 날개 뿌리가 로터 본체(2)의 외주면에 설치됨으로써, 터빈 동익(10)이 로터 본체(2)에 일체로 고정된다.2, the
날개 본체(11)는, 도 2에 도시한 바와 같이 로터 본체(2)로부터 상기 로터 본체(2)의 직경 방향 외측을 향해 연장되도록 설치되어 있다. 또한, 이 날개 본체(11)는, 도 3에 도시한 바와 같이 축선 O방향을 따라서 연소 가스 유로 상류측이 되는 전방 모서리로부터 하류측이 되는 후방 모서리에 걸쳐서 주위 방향 일측[로터 본체(2)의 회전 방향 전방측, 도 3 및 도 4의 하측]으로 볼록해지도록 만곡되어 정압면(12) 및 부압면(13)이 형성된 날개 형상의 단면을 갖고 있다. 이 단면 형상은 축선 O방향 타측(가스 유로의 하류측, 도 2 내지 도 4의 우측)을 향함에 따라서 주위 방향 타측[로터 본체(2)의 회전 방향 후방측, 도 3 및 도 4의 상측]을 향하도록 연장되는 날개 형상으로 되어 있다.The blade
또한, 날개 본체(11)의 연장 방향에 직교하는 단면에 있어서의 정압면(12)과 부압면(13)으로부터 동등한 거리에 있는 점을 전방 모서리로부터 후방 모서리까지 연결한 곡선이 중심선으로 되어 있고, 이 중심선은 날개 본체(11)의 만곡 형상과 마찬가지로 만곡되어 있다.The curved line connecting the points at the same distance from the
또한, 날개 본체(11)의 내부에는, 도 2에 도시한 바와 같이 직경 방향으로 연장되는 복수(본 실시 형태에서는 6개)의 냉각로(14)가 형성되어 있다. 이 냉각로(14)는, 예를 들어 상기 중심선을 따르는 방향을 따라서 배열되도록, 즉 날개 본체(11)의 상기 단면 형상의 연장 방향을 따라서 배열되도록, 서로 간격을 두고 형성되어 있다.As shown in Fig. 2, a plurality of (six in this embodiment) cooling
날개 본체(11)의 직경 방향 내측으로부터 공급되는 냉각 공기(냉각 매체)는 당해 냉각로(14) 내를 직경 방향 외측을 향해 유통한다.The cooling air (cooling medium) supplied from the radially inner side of the blade
팁 슈라우드(20)는 날개 본체(11)에 일체로 설치된 슈라우드 본체(30)와, 상기 슈라우드 본체(30)에 착탈 가능하게 설치되는 플러그(70)를 구비하고 있다.The
슈라우드 본체(30)는, 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이 직경 방향으로 소정의 두께를 갖는 판 형상으로 형성되어, 날개 본체(11)의 직경 방향 외측에 있어서 주위 방향으로 돌출되도록 상기 날개 본체(11)에 대해 일체로 고정되어 있다. 이 슈라우드 본체(30)에 있어서의 직경 방향 외측을 향하는 면은 상기 슈라우드 본체(30)의 외주 단부면(31)으로 되어 있다.As shown in Figs. 2 to 4, the
이 슈라우드 본체(30)에 있어서는, 상류측인 축선 O방향 일측(가스 유로의 상류측, 도 2 내지 도 4의 좌측)을 향하고, 또한 둘레 방향을 따라서 연장되는 면이 상류측 단부면(41)이 되고, 하류측인 축선 O방향 타측을 향하고, 또한 둘레 방향을 따라서 연장되는 면이 하류측 단부면(42)으로 되어 있다. 이들 상류측 단부면(41)과 하류측 단부면(42)은 서로 평행으로 되어 있다.In the
또한, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 팁 슈라우드(20)에 있어서의 주위 방향 일측을 향하는 면이 제1 콘택트면(43)으로 되고, 주위 방향 타측을 향하는 면이 제2 콘택트면(44)으로 되어 있다.3 and 4, the surface of the
제1 콘택트면(43)은 제1 경사면(43a)과 제2 경사면(43b)과 제3 경사면(43c)의 3개의 면으로 구성되어 있다.The
제1 경사면(43a)은 상류측 단부면(41)의 주위 방향 일측에 접속되어 있고, 축선 O방향 타측을 향함에 따라서 주위 방향 타측을 향해 경사지도록 연장되어 있다. 또한, 제2 경사면(43b)은 제1 경사면(43a)의 축선 O방향 타측에 접속되어 있고, 축선 O방향 타측을 향함에 따라서 주위 방향 일측을 향해 경사지도록 연장되어 있다. 그리고, 제3 직경 경사면은 제2 경사면(43b)의 축선 O방향 타측에 접속되어 있고, 축선 O방향 타측을 향함에 따라서 주위 방향 일측을 향해 경사지도록 연장되어, 하류측 단부면(42)의 주위 방향 일측에 접속되어 있다.The first
제2 콘택트면(44)은 제4 경사면(44a)과 제5 경사면(44b)과 제6 경사면(44c)의 3개의 면으로 구성되어 있다.The
제4 경사면(44a)은 상류측 단부면(41)에 있어서의 주위 방향 타측에 접속되어 있고 제1 경사면(43a)과 평행하게 연장되어 있다. 또한, 제5 경사면(44b)은 제4 경사면(44a)의 축선 O방향 타측에 접속되어 있고, 제2 경사면(43b)과 평행하게 연장되어 있다. 그리고, 제6 경사면(44c)은 제5 경사면(44b)의 축선 O방향 타측에 접속되어 있고, 제3 경사면(43c)과 평행하게 연장되어, 하류측 단부면(42)의 주위 방향 타측에 접속되어 있다.The fourth
또한, 제1 경사면(43a)과 제2 경사면(43b)의 접속 개소는 제4 경사면(44a)과 제5 경사면(44b)의 접속 개소보다도 축선 O방향 일측에 위치하고 있다. 또한, 제2 경사면(43b)과 제3 경사면(43c)의 접속 개소는 제5 경사면(44b)과 제6 경사면(44c)의 접속 개소보다도 축선 O방향 일측에 위치하고 있다.The connection point between the first
각 터빈 동익(10)이 로터 본체(2)에 설치되었을 때에는 슈라우드 본체(30)의 제1 콘택트면(43)에 있어서의 제2 경사면(43b)은 이웃하는 팁 슈라우드(20)의 제2 콘택트면(44)에 있어서의 제5 경사면(44b)에 미끄럼 이동 가능하게 접촉한다. 이에 의해, 복수의 팁 슈라우드(20)에 의해 원환상의 링이 구성된다.The second
이상과 같은, 상류측 단부면(41), 하류측 단부면(42), 제1 콘택트면(43) 및 제2 콘택트면(44)에 의해, 슈라우드 본체(30)는 직경 방향 외측으로부터 본 외주 단부면(31)의 형상이 Z자 형상으로 되어 있다.By the upstream
이 슈라우드 본체(30)의 외주 단부면(31)에는, 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이 제1 팁 핀(51), 제2 팁 핀(52) 및 오목부(60)가 형성되어 있다.2 to 4, a
제1 팁 핀(51)은 외주 단부면(31)에 있어서의 축선 O방향 일측에 근접한 개소에 설치되어 있고, 상기 외주 단부면(31)으로부터 직경 방향 외측으로 돌출되어, 외주 단부면(31)의 주위 방향 전체 영역에 걸쳐서 상류측 단부면(41)과 평행하게 연장되어 있다. 또한, 제1 팁 핀(51)의 주위 방향의 양 단부는 각각 제1 경사면(43a) 및 제4 경사면(44a)에 접속되어 있다.The
또한, 제2 팁 핀(52)은 외주 단부면(31)에 있어서의 축선 O방향 타측에 근접한 개소에 설치되어 있고, 제1 팁 핀(51)과 마찬가지로, 상기 외주 단부면(31)으로부터 직경 방향 외측으로 돌출되어, 외주 단부면(31)의 주위 방향 전체 영역에 걸쳐서 하류측 단부면(42)과 평행하게 연장되어 있다. 또한, 제2 팁 핀(52)의 주위 방향의 양 단부는 각각 제3 경사면(43c) 및 제6 경사면(44c)에 접속되어 있다.The
이와 같이 하여, 제1 팁 핀(51) 및 제2 팁 핀(52)은 서로 축선 O방향으로 이격되어 평행하게 설치되어 있다. 이들 제1 팁 핀(51) 및 제2 팁 핀(52)에 의해, 터빈 동익(10)과 터빈 케이싱 사이의 밀봉성이 확보된다.In this manner, the
오목부(60)는 외주 단부면(31)에 있어서의 상기 제1 팁 핀(51)과 제2 팁 핀(52) 사이에 있어서, 상기 외주 단부면(31)으로부터 직경 방향 내측으로 오목하게 형성되어, 직경 방향 외측으로 개방되어 있다. 이 오목부(60)는 외주 단부면(31)을 따르는 방향을 길이 방향으로 하여 연장되어 있고, 본 실시 형태에서는, 축선 O방향 타측을 향함에 따라서 주위 방향 타측을 향하는 방향을 길이 방향으로 하여 연장되어 있다. 즉, 이 오목부(60)는 날개 본체(11)의 상기 단면 형상의 연장 방향과 마찬가지로, 로터 본체(2)의 주위 방향 및 축선 O방향으로 각각 경사지는 방향을 길이 방향으로 하여 연장되어 있다. 이 오목부(60)의 길이 방향의 양 단부의 테두리부는 각각 원호 형상으로 형성되고, 상기 오목부(60)의 폭 방향의 양측의 테두리부는 서로 평행하게 길이 방향으로 연장되는 직선 형상으로 형성되어 있다.The
그리고, 도 2, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 오목부(60)의 저면(62)에는 상기 복수의 냉각로(14) 중 일부의 냉각로(14)[본 실시 형태에서는 6개의 냉각로(14) 중 3개]의 직경 방향 외측의 단부가 개방되어 있다. 이에 의해, 오목부(60)와 이들 일부의 냉각로(14)는 연통 상태로 되어 있다.As shown in Figs. 2, 4 and 5, on the
즉, 복수의 냉각로(14)의 직경 방향 외측의 단부는 날개 본체(11)의 상기 단면 형상의 연장 방향에 대응하여 로터 본체(2)의 주위 방향 및 축선 O방향으로 각각 경사지는 방향으로 배열되어 있다. 그리고, 이들 냉각로(14)의 단부의 배열 방향을 길이 방향으로 하여 오목부(60)가 연장되도록 형성되어 있음으로써, 오목부(60) 내에 일부의 냉각로(14)의 단부가 개방되어 있다.That is, the radially outer ends of the plurality of
또한, 슈라우드 본체(30) 내에는 상기 오목부(60) 내와 제1 콘택트면(43)의 제3 경사면(43c)을 연통하는 복수의 냉각 구멍(63)(도 2 참조)이 형성되어 있는 동시에, 상기 오목부(60) 내와 제2 콘택트면(44)의 제4 경사면(44a)을 연통하는 복수의 냉각 구멍(63)(도시 생략)이 형성되어 있다. 또한, 슈라우드 본체(30) 내에는 오목부(60) 내와 제1 콘택트면(43)의 제1 경사면(43a)을 연통하는 복수의 냉각 구멍(64)이 형성되어 있다. 이들 냉각 구멍(63, 64)의 제3 경사면(43c), 제4 경사면(44a) 및 제1 경사면(43a)에 있어서의 개구는 제3 경사면(43c), 제4 경사면(44a) 및 제1 경사면(43a)의 연장 방향을 따라서 배열되어 있다.A plurality of cooling holes 63 (see FIG. 2) are formed in the
여기서, 외주 단부면(31)에 있어서의 제1 팁 핀(51)보다도 축선 O방향 타측에 위치하고, 제1 경사면(43a) 및 제4 경사면(44a)에 접속되는 영역은 상기 외주 단부면(31)의 제1 주면(32)으로 되어 있다.A region of the outer
또한, 외주 단부면(31)에 있어서의 오목부(60)의 길이 방향 전방측(길이 방향 일단부측, 즉 축선 O방향 일측이고 또한 주위 방향 일측)의 개소는 제1 주면(32)보다도 한층 직경 방향 외측으로 평탄 형상으로 융기한 삽입면(36)으로 되어 있다.The portion on the front side in the longitudinal direction of the
그리고, 외주 단부면(31)에 있어서의 오목부(60)의 길이 방향 전방측을 제외한 테두리부를 포함하는 영역은 상기 오목부(60)를 폭 방향 양측 및 길이 방향 깊이측(축선 O방향 타측이고 또한 주위 방향 타측)으로부터 둘러싸도록 제1 주면(32) 및 삽입면(36)보다도 직경 방향 외측으로 융기한 제2 주면(33)으로 되어 있다. 따라서, 오목부(60)는 외주 단부면(31)의 제2 주면(33)으로부터 직경 방향 내측으로 오목하게 형성되어 있다. 또한, 오목부(60)의 길이 방향 전방측은 삽입면(36)측으로 개방되어 있다.A region including the rim portion excluding the front side in the longitudinal direction of the
외주 단부면(31)의 제1 주면(32)에는 복수의 냉각로(14) 중 일부[본 실시 형태에 있어서는 6개의 냉각로(14) 중 2개]가 개방되어 있다. 또한, 외주 단부면(31)의 제2 주면(33)에 있어서의 오목부(60)의 길이 방향 깊이측의 개소에는 복수의 냉각로(14) 중 일부[본 실시 형태에 있어서는 6개의 냉각로(14) 중 1개]가 개방되어 있다.A part of the plurality of cooling passages 14 (two of the six
그리고, 도 5에 도시한 바와 같이, 오목부(60)에 있어서의 그 길이 방향을 따르는 한 쌍의 측면(61), 즉 상기 오목부(60)의 폭 방향에 대향하는 한 쌍의 측면(61)에는 상기 길이 방향을 따라서 연장되는 설치 홈(61a)이 형성되어 있다. 이 설치 홈(61a)은 한 쌍의 측면(61)으로부터 각각 직사각형으로 후퇴하도록 오목한 홈이며, 오목부(60)의 길이 방향 전체 영역에 걸쳐서 연장되어 있다.5, a pair of side surfaces 61 along the longitudinal direction of the
이 설치 홈(61a)의 직경 방향 위치는 삽입면(36)의 직경 방향 위치와 대략 동일하게 되어 있다. 상술한 오목부(60)의 삽입면(36)측으로의 개구는 후술하는 플러그(70)를 당해 설치 홈(61a)에 삽입하기 위한 플러그 삽입구(65)로 되어 있다. 또한, 플러그 삽입구(65)와 제1 팁 핀(51)의 축선 O방향의 간격은 후술하는 제1 플러그편(71) 및 제2 플러그편(72)이 플러그 삽입구(65)에 삽입 가능해지는 만큼의 치수가 확보되어 있다.The radial position of the
플러그(70)는, 도 3 및 도 6에 도시한 바와 같이 복수의 플러그편으로 구성되어 있고, 본 실시 형태에서는 2개의 제1 플러그편(71) 및 제2 플러그편(72)의 2개의 플러그편으로 구성되어 있다.3 and 6, the
제1 플러그편(71)은 설치 홈(61a)의 직경 방향의 홈 폭과 대략 동일한 두께를 갖는 판 형상의 부재이며, 설치 홈(61a)에 삽입됨으로써, 오목부(60)의 개구에 있어서의 길이 방향 깊이측의 영역을 폐색 가능하게 되어 있다.The
이 제1 플러그편(71)에 있어서의 상기 길이 방향 전방측을 향하는 단부면은 상기 길이 방향 깊이측을 향함에 따라서 오목부(60)의 폭 방향 일측을 향해 경사지는 제1 접촉 단부면(71a)으로 되어 있다.The end face of the
또한, 제1 플러그편(71)의 상기 길이 방향 깊이측을 향하는 단부면은 오목부(60)의 개구의 형상에 대응하여 원호 형상으로 형성되어 있다.An end surface of the
또한, 제2 플러그편(72)은 제1 플러그편(71)과 마찬가지로, 설치 홈(61a)의 직경 방향의 홈 폭과 대략 동일한 두께를 갖는 판 형상의 부재이며, 오목부(60)의 개구에 있어서의 길이 방향 전방측의 영역을 폐색 가능하게 되어 있다.Like the
이 제2 플러그편(72)에 있어서의 상기 길이 방향 깊이측을 향하는 단부면은 상기 길이 방향 깊이측을 향함에 따라서 오목부(60)의 폭 방향 일측을 향해 경사지는 제2 접촉 단부면(72a)으로 되어 있다.The end face of the
이들 제1 플러그편(71), 제2 플러그편(72)은 설치 홈(61a)에 삽입되었을 때에, 배열하도록 하여 제1 접촉 단부면(71a) 및 제2 접촉 단부면(72a)이 서로 접촉함으로써, 협동하여 오목부(60)의 개구를 폐색한다. 이와 같이, 제1 플러그편(71) 및 제2 플러그편(72)을 포함하는 플러그(70)에 의해 오목부(60)의 개구가 폐색됨으로써, 도 5에 도시한 바와 같이, 팁 슈라우드(20) 내에는 상기 팁 슈라우드(20) 외부와 격리된 공간인 캐비티(C)가 구획된다.The
플러그(70)에 의해 오목부(60)의 개구를 폐색할 때에는, 도 6a에 도시한 바와 같이, 우선 제1 플러그편(71)을 그 선단측, 즉 원호 형상으로 형성된 단부면측으로부터 플러그 삽입구(65)를 통해 설치 홈(61a)에 삽입한다. 이에 의해, 제1 플러그편(71)의 양측이 설치 홈(61a)에 각각 끼워 넣어진 상태로 되어, 제1 플러그편(71)의 직경 방향의 이동이 규제된다. 그리고, 이 상태에서 제1 플러그편(71)을 오목부(60)의 길이 방향 깊이측으로 슬라이드시킴으로써, 오목부(60)의 개구의 길이 방향 깊이측의 영역에 제1 플러그편(71)을 배치시켜, 제1 플러그편(71)의 선단을 오목부(60)의 길이 방향 깊이측에 접촉시킨다.When the opening of the
계속해서, 도 6b에 도시한 바와 같이, 제2 플러그편(72)을 그 선단측, 즉 제2 접촉 단부면(72a)측으로부터 플러그 삽입구(65)를 통해 설치 홈(61a)에 삽입한다. 이에 의해, 제2 플러그편(72)의 양측이 설치 홈(61a)에 각각 끼워 넣어진 상태로 되어, 제1 플러그편(71)의 직경 방향의 이동이 규제된다. 그리고, 이 상태에서 제2 플러그편(72)을 오목부(60)의 길이 방향 깊이측으로 슬라이드시킴으로써, 오목부(60)의 개구의 길이 방향 전방측의 영역에 제1 플러그편(71)을 배치시켜, 제2 접촉 단부면(72a)을 제1 플러그편(71)의 제1 접촉 단부면(71a)에 접촉시킨다.Subsequently, as shown in Fig. 6B, the
이와 같이 제1 플러그편(71) 및 제2 플러그편(72)이 설치 홈(61a)에 차례로 삽입됨으로써, 오목부(60)의 개구가 그 전체 영역에 걸쳐서 폐색되어, 상기 캐비티(C)가 형성된다.The
이상과 같은 구성의 가스 터빈 동익(10)을 구비한 가스 터빈(1)에 있어서는, 운전 시에 냉각 공기가 상기 날개 본체(11) 내의 냉각로(14)에 직경 방향 내측으로부터 공급된다. 이에 의해, 날개 본체(11)가 내부로부터 냉각된다.In the
또한, 각 냉각로(14)의 직경 방향 외측의 단부에 도달한 냉각 공기는 팁 슈라우드(20) 내의 캐비티(C)에서 합류한 후, 냉각 구멍(63)을 통해 팁 슈라우드(20)의 외부로 방출된다. 이때, 냉각 구멍(63)의 내면이 냉각 공기에 의해 냉각됨으로써, 팁 슈라우드(20)가 그 내부로부터 냉각된다.The cooling air that has reached the radially outward end of each
여기서, 가스 터빈의 운전 시에는 로터 본체(2)의 회전에 수반하여 원심력이 발생하고, 당해 원심력이 팁 슈라우드(20)의 플러그(70)에도 작용한다. 이에 대해 본 실시 형태에서는, 플러그(70)를 제1 플러그편(71) 및 제2 플러그편(72)으로 구성하고, 이들 제1 플러그편(71) 및 제2 플러그편(72)의 각각을 설치 홈(61a)에 삽입함으로써 오목부(60)의 개구를 폐색하였으므로, 플러그(70)를 1매물로서 구성한 경우에 비해 상기 플러그(70)의 변형을 저감시킬 수 있다. 따라서, 플러그(70)의 내구성을 향상시킬 수 있어, 장시간에 걸쳐서 가스 터빈의 운전을 계속시킬 수 있다.Here, during operation of the gas turbine, centrifugal force is generated as the
또한, 이와 같이 플러그(70)가 분할되어 있으므로, 플러그 삽입구(65)의 축선 O방향측에 제1 팁 핀(51) 및 제2 팁 핀(52)이 있는 경우라도, 용이하게 제1 플러그편(71), 제2 플러그편(72)을 설치 홈(61a)에 삽입할 수 있다.Even when the
또한, 본 실시 형태에서는, 오목부(60)의 길이 방향을 따르는 한 쌍의 측면(61)에 설치 홈(61a)이 형성되어 있으므로, 한 쌍의 측면(61)의 대향 방향은 오목부(60)의 폭 방향이 된다. 따라서, 오목부(60)의 폭 방향을 따르는 측면에 설치 홈(61a)을 형성한 경우에 비해, 한 쌍의 설치 홈(61a)의 간격이 좁게 설정된다. 이에 의해, 제1 플러그편(71) 및 제2 플러그편(72)에 있어서의 설치 홈(61a)의 대향 방향의 간격도 좁게 설정할 수 있으므로, 원심력에 의한 제1 플러그편(71) 및 제2 플러그편(72)의 변형을 저감시킬 수 있다.In the present embodiment, since the mounting
즉, 플러그(70)가 그 길이 방향 전체 영역에 걸쳐서 설치 홈(61a)에 대해 근접하도록 상기 플러그(70)를 배치할 수 있으므로, 플러그(70)의 중앙부가 원심력에 의해 직경 방향 외측으로 변형되어 버리는 것을 최대한 저감시킬 수 있다.That is, since the
이에 의해, 원심력에 의한 제1 플러그편(71) 및 제2 플러그편(72)의 팽창을 보다 한층 저감시키는 것이 가능해진다.As a result, it is possible to further reduce the expansion of the
또한, 본 실시 형태에서는 오목부(60)의 길이 방향이 축선 O방향으로부터 경사지는 방향으로 연장되어 있으므로, 오목부(60)의 플러그 삽입구(65)의 축선 O방향측에 팁 핀이 설치되어 있는 경우라도, 당해 팁 핀이 방해가 되는 일 없이 제1 플러그편(71) 및 제2 플러그편(72)을 용이하게 설치 홈(61a)에 삽입할 수 있다.In the present embodiment, since the longitudinal direction of the
또한, 오목부(60)의 길이 방향이 주위 방향으로부터 경사지는 방향으로 연장되어 있으므로, 로터 본체(2)의 주위 방향의 회전 가속도에 의해 제1 플러그편(71) 및 제2 플러그편(72)이 설치 홈(61a)으로부터 제거되어 오목부(60)가 노출되어 버리는 것을 방지할 수 있다.The
또한, 본 실시 형태에서는 측면(61)에 설치 홈(61a)을 갖는 오목부(60)의 길이 방향 전방측에 플러그 삽입구(65)가 형성되어 있고, 상기 플러그 삽입구(65)에 설치 홈(61a)과 대략 동일한 직경 방향 위치의 삽입면(36)이 형성되어 있으므로, 제1 플러그편(71) 및 제2 플러그편(72)을 용이하게 설치 홈(61a)으로 안내할 수 있다. 이에 의해, 용이하고 또한 확실하게 설치 홈(61a)에 제1 플러그편(71) 및 제2 플러그편(72)을 삽입할 수 있다.In the present embodiment, a
이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 기술적 사상을 일탈하지 않는 한, 이들로 한정되지 않고, 다소의 설계 변경 등도 가능하다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail as above, the present invention is not limited to them but may be modified in some ways without departing from the technical idea of the present invention.
예를 들어, 실시 형태에서는 슈라우드 본체(30)에 있어서의 외주 단부면(31)이 제1 주면(32), 제2 주면(33)을 갖는 것으로 하였지만, 예를 들어 도 7의 모식도에 도시하는 변형예와 같이, 매끄러운 외주 단부면(31)에 오목부(60)가 형성된 것이어도 된다.For example, in the embodiment, the outer
즉, 이 변형예에서는 외주 단부면(31)에 있어서의 제1 팁 핀(51)과 제2 팁 핀(52) 사이의 영역이, 매끄럽게 만곡되는 외주면 형상으로 되어, 당해 외주 단부면(31)으로부터 직경 방향 외측으로 오목하게 오목부(60)가 형성되어 있다. 그리고, 실시 형태와 마찬가지로, 설치 홈(61a)에 삽입되는 제1 플러그편(71) 및 제2 플러그편(72)으로 구성된 플러그(70)에 의해 오목부(60)의 개구가 폐색되도록 되어 있다. 이에 의해서도, 실시 형태와 마찬가지로, 플러그(70)를 제1 플러그편(71) 및 제2 플러그편(72)으로 분할한 것에 의해, 원심력에 의한 플러그(70)의 팽창을 저감시킬 수 있는 것 외에, 상기 플러그(70)를 용이하게 설치 홈(61a)에 삽입할 수 있다.That is, in this modified example, the region between the
또한, 실시 형태에서는 플러그(70)를 제1 플러그편(71) 및 제2 플러그편(72)으로 구성하였지만, 도 8에 도시하는 제2 변형예로서, 플러그(70)를 3개의 플러그편(70a, 70b, 70c)으로 구성해도 된다. 이 경우, 각 플러그편(70a, 70b, 70c)의 크기가 플러그(70)를 2분할한 경우보다도 더욱 작아지므로, 원심력에 의한 팽창을 보다 저감시킬 수 있는 동시에 보다 설치 홈(61a)에 삽입하기 쉬워진다. 또한, 플러그(70)를 4개 이상으로 분할해도 된다. 또한, 실시 형태에서는, 설치 홈(61a)은 직선 형상으로 형성되어 있었지만, 제2 변형예에 나타낸 바와 같이 설치 홈(61a)이 곡선 형상으로 형성되어 있어도 된다.In the embodiment, the
또한, 예를 들어 제3 변형예로서, 도 9에 도시한 바와 같이, 오목부(60)의 길이 방향을 따르는 한 쌍의 측면(61) 중 한쪽에 있어서의 길이 방향 중앙측에 주위 방향 타측을 향해 개방되는 플러그 삽입구(65)를 형성하고, 당해 플러그 삽입구(65)로부터 제1 플러그편(71) 및 제2 플러그편(72)을 설치 홈(61a) 내에 삽입하도록 해도 된다. 이 제3 변형예에서는, 플러그 삽입구(65)로부터 삽입된 플러그편(70a, 70c)은, 설치 홈(61a)을 따라서 길이 방향 전방측, 깊이측으로 1매씩 이동된다. 그 후, 플러그 삽입구(65)에 1매의 플러그편(70c)을 더 삽입함으로써, 총 3매의 플러그편(70a, 70b, 70c)에 의해 오목부(60)의 개구를 폐색하는 것으로 하고 있다. 이에 의해, 원심력에 의한 플러그(70)의 팽창을 보다 저감시킬 수 있는 동시에 보다 플러그(70)를 설치 홈에 삽입하기 쉽게 할 수 있다.For example, as shown in Fig. 9, in the third modified example, the other side in the peripheral direction on the center side in the longitudinal direction of one of the pair of side surfaces 61 along the longitudinal direction of the
또한, 실시 형태에서는 냉각에 대해 공기를 사용하여 행해지는 것으로 하여 설명하였지만, 공기로 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 증기여도 된다. 즉, 터빈 동익(10)에 복수의 냉각로(14)를 설치하여, 복수의 냉각로(14)의 일부에는 증기를 날개 뿌리로부터 로터 본체(2)의 직경 방향 외측을 향해 흘리고, 이를 팁 슈라우드(20)에 형성된 오목부(60)와 플러그(70)에 의해 형성된 캐비티(C)로 회수한다. 다음에, 회수된 증기를, 복수의 냉각로(14)의 나머지를 통해 로터 본체(2)의 직경 방향 내측을 향해 흘리고, 날개 뿌리측에서 회수한다. 이 구성에 따르면, 증기와 같은 회수를 필요로 하는 냉각 매체를 이용하는 터빈 동익(10)에 있어서, 플러그(70)의 내구성을 향상시킬 수 있다.In the embodiment, air is used for cooling. However, the present invention is not limited to air, and may be used for example. That is, a plurality of
본 발명은 로터 본체로부터 상기 로터 본체의 직경 방향 외측으로 연장되도록 상기 로터 본체에 설치되는 날개 본체와, 상기 날개 본체의 상기 직경 방향 외측에 고정된 팁 슈라우드를 구비하는 터빈 동익에 있어서, 상기 날개 본체 내에, 상기 로터 본체의 직경 방향으로 연장되어, 냉각 매체가 유통하는 냉각로가 형성되고, 상기 팁 슈라우드는 상기 직경 방향 외측으로 개방되는 동시에 상기 냉각로에 연통하는 오목부가 외주 단부면에 형성된 슈라우드 본체와, 상기 오목부의 측면에 형성된 설치 홈에 각각 삽입됨으로써, 서로 협동하여 상기 오목부의 개구를 폐색하는 복수의 플러그편을 갖는 플러그를 구비하는 터빈 동익에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 플러그를 각 플러그편으로 분할한 것에 의해 원심력에 기인하는 팽창을 저감시킬 수 있어, 플러그의 내구성을 향상시키는 것이 가능해진다.The present invention provides a turbine rotor having a blade main body provided on the rotor main body so as to extend radially outward from the rotor main body and a tip shroud fixed on the radially outer side of the blade main body, And a cooling shroud extending in the radial direction of the rotor body to form a cooling path through which the cooling medium flows, wherein the tip shroud is opened radially outward, and a concave portion communicating with the cooling path is formed in a shroud body And a plug having a plurality of plug pieces inserted into installation grooves formed in side surfaces of the recesses to cooperate with each other to close the openings of the recesses. According to the present invention, the expansion due to the centrifugal force can be reduced by dividing the plug into the respective plug pieces, and the durability of the plug can be improved.
1 : 가스 터빈
2 : 로터 본체
5 : 터빈
5a : 터빈 케이싱
10 : 터빈 동익
11 : 날개 본체
14 : 냉각로
20 : 팁 슈라우드
30 : 슈라우드 본체
31 : 외주 단부면
51 : 제1 팁 핀(팁 핀)
52 : 제2 팁 핀(팁 핀)
60 : 오목부
61 : 측면
61a : 설치 홈
62 : 저면
65 : 플러그 삽입구
70 : 플러그
70a : 플러그편
70b : 플러그편
70c : 플러그편
71 : 제1 플러그편(플러그편)
71a : 제1 접촉 단부면
72 : 제2 플러그편(제2 플러그편)
72a : 제2 접촉 단부면
C : 캐비티1: Gas Turbine
2:
5: Turbine
5a: Turbine casing
10: Turbine rotor
11: wing body
14: cooling furnace
20: Tip Shroud
30: Shroud body
31: outer circumferential end face
51: first tip pin (tip pin)
52: second tip pin (tip pin)
60:
61: side
61a: Installation home
62: the bottom
65: Plug inserting hole
70: Plug
70a: Plug piece
70b: Plug piece
70c:
71: first plug piece (plug piece)
71a: first contact end face
72: second plug piece (second plug piece)
72a: second contact end face
C: cavity
Claims (10)
상기 날개 본체 내에, 상기 로터 본체의 직경 방향으로 연장되어, 냉각 매체가 유통하는 냉각로가 형성되고,
상기 팁 슈라우드는,
상기 직경 방향 외측으로 개방되고, 또한 상기 냉각로에 연통하는 오목부가 외주 단부면에 형성된 슈라우드 본체와,
상기 오목부의 측면에 형성된 설치 홈에 순차적으로 삽입됨으로써, 서로 협동하여 상기 오목부의 개구를 폐색하는 복수의 플러그편을 갖는 플러그를 구비하고,
상기 오목부는 상기 외주 단부면을 따르는 방향을 길이 방향으로 하여 연장하고,
상기 설치 홈은 상기 길이 방향을 따르는 한 쌍의 상기 측면에 형성되고,
복수의 상기 플러그편은 서로 접촉하도록 상기 길이 방향으로 배열하여 상기 오목부의 개구를 폐색하는, 터빈 동익.A turbine rotor having a blade main body provided on the rotor main body so as to extend radially outward from the rotor main body and a tip shroud fixed on the radially outer side of the blade main body,
A cooling passage extending in the radial direction of the rotor body and through which the cooling medium flows is formed in the blade body,
The tip shroud,
A shroud body which is open to the outside in the radial direction and in which a concave portion communicating with the cooling passage is formed on the outer peripheral end face,
And a plug having a plurality of plug pieces which are sequentially inserted into mounting grooves formed on side surfaces of the concave portions to cooperate with each other to close the openings of the concave portions,
Wherein the concave portion extends in the longitudinal direction in the direction along the outer peripheral end face,
Wherein the mounting recess is formed in a pair of the side surfaces along the longitudinal direction,
And the plurality of plug pieces are arranged in the longitudinal direction so as to be in contact with each other to close the opening of the recess.
복수의 상기 냉각로의 직경 방향 외측의 단부는 상기 로터 본체의 주위 방향 및 축선 방향으로 각각 경사지는 방향으로 배열되고,
상기 오목부는 복수의 상기 냉각로의 직경 방향 외측의 단부의 배열 방향을 상기 길이 방향으로 하여 연장되어 있는, 터빈 동익.The cooling apparatus according to claim 1, wherein a plurality of cooling passages are formed inside the blade body,
The radially outer ends of the plurality of cooling passages are arranged in a direction inclining in the circumferential direction and the axial direction of the rotor body respectively,
Wherein the concave portion extends in the longitudinal direction in an arrangement direction of the radially outer ends of the plurality of cooling paths.
상기 오목부의 길이 방향의 적어도 일단부측에, 상기 플러그편을 상기 설치 홈에 삽입하기 위한 플러그 삽입구를 갖는, 터빈 동익.The shroud according to claim 1 or 2,
And a plug insertion port for inserting the plug piece into the installation groove, at least at one end side in the longitudinal direction of the recess.
상기 외주 단부면으로부터 돌출되고, 또한 상기 로터 본체의 주위 방향으로 연장되는 동시에 상기 로터 본체의 축선 방향으로 간격을 두고 배치된, 복수의 팁 핀을 갖고,
상기 오목부는 상기 복수의 팁 핀 사이에 형성되어 있는, 터빈 동익.The shroud according to claim 1 or 2,
And a plurality of tip pins projecting from the outer peripheral end face and extending in the peripheral direction of the rotor main body and spaced apart in the axial direction of the rotor main body,
And the recess is formed between the plurality of tip pins.
상기 외주 단부면으로부터 돌출되고, 또한 상기 로터 본체의 주위 방향으로 연장되는 동시에 상기 로터 본체의 축선 방향으로 간격을 두고 배치된, 복수의 팁 핀을 갖고,
상기 오목부는 상기 복수의 팁 핀 사이에 형성되어 있는, 터빈 동익.The shroud of claim 3,
And a plurality of tip pins projecting from the outer peripheral end face and extending in the peripheral direction of the rotor main body and spaced apart in the axial direction of the rotor main body,
And the recess is formed between the plurality of tip pins.
상기 로터 본체를 회전 가능하게 덮는 케이싱을 구비하는, 가스 터빈.A turbine rotor according to any one of claims 1 to 3,
And a casing rotatably covering the rotor body.
상기 로터 본체를 회전 가능하게 덮는 케이싱을 구비하는, 가스 터빈.The turbine rotor according to claim 3,
And a casing rotatably covering the rotor body.
상기 로터 본체를 회전 가능하게 덮는 케이싱을 구비하는, 가스 터빈.A rotor main body having the turbine rotor according to claim 4 installed therein,
And a casing rotatably covering the rotor body.
상기 로터 본체를 회전 가능하게 덮는 케이싱을 구비하는, 가스 터빈.A rotor main body having the turbine rotor according to claim 5 installed therein,
And a casing rotatably covering the rotor body.
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